水资源短缺风险综合评价模型6.doc

水资源短缺风险综合评价模型 摘要 本文针对北京市水资源短缺风险问题，在充分合理的假设条件下，分别建立了三个模型。模型一为主成分分析模型；模型二为回归分析模型；模型三为灰色预测，并通过求解这三个模型，解决了该问题。 对于问题一，考虑到水资源短缺受多方面的影响，且主要受地区降水量、地表水资源量、地下水资源量、建立的水利工程设施、农业用水、工业用水、第三产业用水、污水处理能力和工业污染水量影响。由于地区降水量、地表水资源量、地下水资源量和建立水利工程设施所得水量的总和为水资源量总和。因此可从农业用水、工业用水、第三产业用水、污水处理能力和水资源总量来分析水资源短缺风险问题。通过对这五个问题所对应数据进行主成分分析，分别求出几个主成分的累计贡献率。利用累积贡献率越大影响越大的原则，对所求得的几个主成分贡献率和累计贡献率进行分析，得出主要风险因子，结果为农业用水、工业用水、第三产业用水和水资源总量。 对于问题二，通过建立风险度量，运用多元线性回归模型来综合评价北京市水资源短缺问题。风险度量等于北京市总用水量减去北京市水资源总量。利用回归分析和matlab编程求解得出多元线性回归方程，即。根据回归系数确定各因子对风险度量影响程度大小，并根据大小关系对各主要风险因子进行调控。至于风险等级的划分，我们先求得风险度量均值和标准差，然后根据计算所得的风险度量的均值和标准差来确定。如果计算所得的均值大于均值+标准差,则说明近几十年均存在水资源短缺的风险较大。等级的划分可以考虑为：均值+标准差—风险最高，均值+2标准差—风险很大，均值+3标准差—风险非常大，均值—中等，均值-标准差—较小，0—非常小。通过matlab编程可得：风险较大的年份有： 1980、1981、1989、1992、1993、1999、2000；风险中等的年份有：1983、1995、1997、2001、2002、2003、2004、2005；风险较小的年份有：1979、1982、1986、1988、1990、1998、2006、2007；风险非常小的年份有：1984、1985、1987、1991、1994、1996、2008。 对于问题三，首先，建立灰预测模型分别对农业用水、工业用水、第三产业用水、水资源总量进行灰预测得出2009年和2010年的水资源数据。其次，对灰预测所得到的数据进行检验。最后，结合现实状况和多元线性回归方程，提出相应的应对措施。 对于问题四，在以上三个问题的求解结果的基础上，针对主要的风险因子，提出相应的，有效的措施。 最后，文末对所建立的三个模型进行了优缺点评价，并提出了改进方向。 关键字：北京市 主成分分析 回归分析 灰预测 建议报告 1.问题的重述 水资源，是指可供人类直接利用，能够不断更新的天然水体。主要包括陆地上的地表水和地下水。风险，是指某一特定危险情况发生的可能性和后果的组合。水资源短缺风险，泛指在特定的时空环境条件下，由于来水和用水两方面存在不确定性，使区域水资源系统发生供水短缺的可能性以及由此产生的损失。 近年来，我国、特别是北方地区水资源短缺问题日趋严重，水资源成为焦点话题。以北京市为例，北京是世界上水资源严重缺乏的大都市之一，其人均水资源占有量不足300，为全国人均的1/8，世界人均的1/30，属重度缺水地区，表一中所列的数据给出了1979年至2008年北京市水资源短缺的状况。北京市水资源短缺已经成为影响和制约首都社会和经济发展的主要因素。政府采取了一系列措施, 如南水北调工程建设, 建立污水处理厂,产业结构调整等。但是，气候变化和经济社会不断发展，水资源短缺风险始终存在。如何对水资源风险的主要因子进行识别，对风险造成的危害等级进行划分，对不同风险因子采取相应的有效措施规避风险或减少其造成的危害，这对社会经济的稳定、可持续发展战略的实施具有重要的意义。 根据《北京2009统计年鉴》及市政统计资料提供了北京市水资源的有关信息。利用这些资料和你自己可获得的其他资料，要求回答一下四个问题： 1.评价判定北京市水资源短缺风险的主要风险因子是什么？ 影响水资源的因素很多,例如：气候条件、水利工程设施、工业污染、农业用水、管理制度，人口规模等。 2.建立一个数学模型对北京市水资源短缺风险进行综合评价， 作出风险等级划分并陈述理由。对主要风险因子,如何进行调控，使得风险降低？ 3.对北京市未来两年水资源的短缺风险进行预测，并提出应对措施。 4.以北京市水行政主管部门为报告对象，写一份建议报告。 表一： 1979年至2008年北京市水资源短缺的状况 年份 总用水量(亿立方米) 农业用水(亿立方米) 工业用水(亿立方米) 第三产业及生活等其它用水(亿立方米) 水资源总量（亿立方米） 1979